(57)【要約】  能動型振動騒音制御装置は、スピーカから制御音を出力させることで振動騒音を打ち消すために好適に利用される。能動型振動騒音制御装置は、フィルタ係数を更新するために用いられるステップサイズパラメータを変更するステップサイズパラメータ変更手段を備える。ステップサイズパラメータ変更手段は、基準ステップサイズパラメータを用いて更新したフィルタ係数に基づいて変更用パラメータを算出し、これまでに算出された変更用パラメータの中での最小値によって基準ステップサイズパラメータを変更する。これにより、変更用パラメータの最小値を用いてステップサイズパラメータを適切に変更することができ、スピーカの経年変化などに起因する適応ノッチフィルタの発散を効果的に抑制することが可能となる。
2011042960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーカから制御音を出力させることで振動騒音を打ち消す能動型振動騒音制御装置であって、
振動騒音源から発生する振動騒音周波数に基づいて、基準信号を生成する基準信号生成手段と、
前記振動騒音源からの発生振動騒音が相殺されるように前記スピーカから前記制御音を発生させるべく、前記基準信号に対してフィルタ係数を用いることで、前記スピーカに対して出力する制御信号を生成する適応ノッチフィルタと、
前記振動騒音と前記制御音との相殺誤差を検出して、誤差信号として出力するマイクと、
前記スピーカから前記マイクまでの伝達関数に基づいて、前記基準信号から参照信号を生成する参照信号生成手段と、
前記誤差信号及び前記参照信号に基づいて、前記誤差信号が最小となるように、前記適応ノッチフィルタで用いられる前記フィルタ係数を更新するフィルタ係数更新手段と、
前記フィルタ係数更新手段において前記フィルタ係数を更新するために用いられるステップサイズパラメータを変更するステップサイズパラメータ変更手段と、を備え、
前記ステップサイズパラメータ変更手段は、
基準となる基準ステップサイズパラメータを用いて更新した前記フィルタ係数に基づいて、前記ステップサイズパラメータを変更するために用いる変更用パラメータを算出する変更用パラメータ算出手段を備え、
前記変更用パラメータ算出手段がこれまでに算出した前記変更用パラメータの中での最小値によって前記基準ステップサイズパラメータを変更した値を、前記フィルタ係数を更新するために用いるステップサイズパラメータとして決定することを特徴とする能動型振動騒音制御装置。
【請求項２】
前記変更用パラメータ算出手段は、前記基準ステップサイズパラメータを用いて更新した前記フィルタ係数に基づいて前記適応ノッチフィルタの出力振幅を求めて、前記出力振幅が大きくなるほど小さい値を有する前記変更用パラメータを算出することを特徴とする請求項１に記載の能動型振動騒音制御装置。
【請求項３】
前記変更用パラメータ算出手段は、
前記出力振幅が所定値未満である場合には、前記変更用パラメータを一定値に設定し、
前記出力振幅が前記所定値以上である場合には、前記出力振幅が大きくなるほど小さい値を有する前記変更用パラメータを算出することを特徴とする請求項２に記載の能動型振動騒音制御装置。
【請求項４】
前記変更用パラメータ算出手段は、前記変更用パラメータを所定値よりも小さな値に設定しないことを特徴とする請求項３に記載の能動型振動騒音制御装置。
【請求項５】
前記ステップサイズパラメータ変更手段は、前記スピーカが複数存在する場合には、複数のスピーカごとに前記ステップサイズパラメータを変更することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の能動型振動騒音制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、適応ノッチフィルタを用いて振動騒音を能動的に制御する技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の車室内で聞こえるエンジン音を、スピーカから出力される制御音で制御し、乗員の耳位置でエンジン音を低減する能動型振動騒音制御装置が知られている。具体的には、車室内の振動騒音がエンジンの出力軸の回転に同期して発生することに注目して、エンジン出力軸の回転に基づく周波数の車室内騒音を、適応ノッチフィルタを利用して消音させて、車室内を静粛にする技術が提案されている。【０００３】
この種の技術として、例えば特許文献１には、適応ノッチフィルタの出力振幅に応じて、適応ノッチフィルタのフィルタ係数を更新するために用いられるステップサイズパラメータ（言い換えるとステップゲイン）を変更することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−９９００３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した特許文献１に記載された技術では、スピーカの経年変化などに起因する伝達関数の誤差（特に、位相誤差）により、ステップサイズパラメータを適切な値に変更することができずに適応ノッチフィルタが発散してしまう場合があった。【０００６】
本発明が解決しようとする課題としては、上記のものが一例として挙げられる。本発明は、適応ノッチフィルタの発散を効果的に抑制することが可能な能動型振動騒音制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、スピーカから制御音を出力させることで振動騒音を打ち消す能動型振動騒音制御装置である。能動型振動騒音制御装置は、振動騒音源から発生する振動騒音周波数に基づいて、基準信号を生成する基準信号生成手段と、前記振動騒音源からの発生振動騒音が相殺されるように前記スピーカから前記制御音を発生させるべく、前記基準信号に対してフィルタ係数を用いることで、前記スピーカに対して出力する制御信号を生成する適応ノッチフィルタと、前記振動騒音と前記制御音との相殺誤差を検出して、誤差信号として出力するマイクと、前記スピーカから前記マイクまでの伝達関数に基づいて、前記基準信号から参照信号を生成する参照信号生成手段と、前記誤差信号及び前記参照信号に基づいて、前記誤差信号が最小となるように、前記適応ノッチフィルタで用いられる前記フィルタ係数を更新するフィルタ係数更新手段と、前記フィルタ係数更新手段において前記フィルタ係数を更新するために用いられるステップサイズパラメータを変更するステップサイズパラメータ変更手段と、を備え、前記ステップサイズパラメータ変更手段は、基準となる基準ステップサイズパラメータを用いて更新した前記フィルタ係数に基づいて、前記ステップサイズパラメータを変更するために用いる変更用パラメータを算出する変更用パラメータ算出手段を備え、前記変更用パラメータ算出手段がこれまでに算出した前記変更用パラメータの中での最小値によって前記基準ステップサイズパラメータを変更した値を、前記フィルタ係数を更新するために用いるステップサイズパラメータとして決定する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施例における能動型振動騒音制御装置の構成ブロック図を示す。
【図２】基準ステップサイズパラメータを用いた通常更新の一例を示す。
【図３】変更用パラメータの算出方法を説明するための図を示す。
【図４】ステップサイズパラメータ変更処理を示すフローチャートである。
【図５】本実施例及び第１比較例による結果の一例を示す。
【図６】本実施例及び第２比較例による結果の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の１つの観点では、スピーカから制御音を出力させることで振動騒音を打ち消す能動型振動騒音制御装置は、振動騒音源から発生する振動騒音周波数に基づいて、基準信号を生成する基準信号生成手段と、前記振動騒音源からの発生振動騒音が相殺されるように前記スピーカから前記制御音を発生させるべく、前記基準信号に対してフィルタ係数を用いることで、前記スピーカに対して出力する制御信号を生成する適応ノッチフィルタと、前記振動騒音と前記制御音との相殺誤差を検出して、誤差信号として出力するマイクと、前記スピーカから前記マイクまでの伝達関数に基づいて、前記基準信号から参照信号を生成する参照信号生成手段と、前記誤差信号及び前記参照信号に基づいて、前記誤差信号が最小となるように、前記適応ノッチフィルタで用いられる前記フィルタ係数を更新するフィルタ係数更新手段と、前記フィルタ係数更新手段において前記フィルタ係数を更新するために用いられるステップサイズパラメータを変更するステップサイズパラメータ変更手段と、を備え、前記ステップサイズパラメータ変更手段は、基準となる基準ステップサイズパラメータを用いて更新した前記フィルタ係数に基づいて、前記ステップサイズパラメータを変更するために用いる変更用パラメータを算出する変更用パラメータ算出手段を備え、前記変更用パラメータ算出手段がこれまでに算出した前記変更用パラメータの中での最小値によって前記基準ステップサイズパラメータを変更した値を、前記フィルタ係数を更新するために用いるステップサイズパラメータとして決定する。
【００１０】
上記の能動型振動騒音制御装置は、スピーカから制御音を出力させることで振動騒音を打ち消すために好適に利用される。基準信号生成手段は、振動騒音源から発生する振動騒音周波数に基づいて基準信号を生成し、適応ノッチフィルタは、基準信号に対してフィルタ係数を用いることでスピーカへ出力する制御信号を生成する。マイクは、振動騒音と制御音との相殺誤差を検出して誤差信号として出力し、参照信号生成手段は、スピーカからマイクまでの伝達関数に基づいて基準信号から参照信号を生成し、フィルタ係数更新手段は、誤差信号が最小となるように、適応ノッチフィルタで用いられるフィルタ係数を更新する。そして、ステップサイズパラメータ変更手段は、フィルタ係数を更新するために用いられるステップサイズパラメータを変更する。詳しくは、ステップサイズパラメータ変更手段は、基準ステップサイズパラメータを用いて更新したフィルタ係数に基づいて変更用パラメータを算出し、これまでに算出された変更用パラメータの中での最小値によって基準ステップサイズパラメータを変更する。これにより、変更用パラメータの最小値を用いてステップサイズパラメータを適切に変更することができる。よって、スピーカの経年変化などに起因する適応ノッチフィルタの発散を、効果的に抑制することが可能となる。
【００１１】
上記の能動型振動騒音制御装置の一態様では、前記変更用パラメータ算出手段は、前記基準ステップサイズパラメータを用いて更新した前記フィルタ係数に基づいて前記適応ノッチフィルタの出力振幅を求めて、前記出力振幅が大きくなるほど小さい値を有する前記変更用パラメータを算出する。
【００１２】
この態様では、変更用パラメータ算出手段は、伝達関数間の誤差に対して相関のある適応ノッチフィルタの出力振幅に基づいて、変更用パラメータを求める。これにより、伝達関数間の誤差に応じた変更用パラメータを求めることができ、適応ノッチフィルタの発散をより効果的に抑制することが可能となる。
【００１３】
上記の能動型振動騒音制御装置の他の一態様では、前記変更用パラメータ算出手段は、前記出力振幅が所定値未満である場合には、前記変更用パラメータを一定値に設定し、前記出力振幅が前記所定値以上である場合には、前記出力振幅が大きくなるほど小さい値を有する前記変更用パラメータを算出する。このような所定値を用いることで、伝達関数間にそれほど誤差が生じていないと言える場合に、ステップサイズパラメータが変更されてしまうことを抑制することが可能となる。
【００１４】
上記の能動型振動騒音制御装置の他の一態様では、前記変更用パラメータ算出手段は、前記変更用パラメータを所定値よりも小さな値に設定しない。このような所定値を用いることで、比較的大きな伝達関数間の誤差が生じた場合に、ステップサイズパラメータを適切な値に固定することができ、システムを安定化させることが可能となる。
【００１５】
上記の能動型振動騒音制御装置において好適には、前記ステップサイズパラメータ変更手段は、前記スピーカが複数存在する場合には、複数のスピーカごとに前記ステップサイズパラメータを変更することができる。
【実施例】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。【００１７】
［装置構成］
図１は、本実施例における能動型振動騒音制御装置５０の構成ブロック図を示す。能動型振動騒音制御装置５０は、スピーカ１０と、マイク１１と、周波数検出部１３と、余弦波発生部１４ａと、正弦波発生部１４ｂと、適応ノッチフィルタ１５と、参照信号生成部１６と、ｗ更新部１７と、を有する。【００１８】
能動型振動騒音制御装置５０は、車両に搭載される。例えば、スピーカ１０は車両の右のフロントドアに設置され、マイク１１は運転者の頭上に設置される。基本的には、能動型振動騒音制御装置５０は、スピーカ１０とマイク１１とを用いて、エンジン出力軸の回転に応じた周波数に基づいてスピーカ１０から制御音を発生させることで、振動騒音源であるエンジンの振動騒音を能動的に制御する。具体的には、マイク１１で検出される誤差信号をフィードバックして、適応ノッチフィルタを用いて誤差を最小化することで、振動騒音を能動的に制御する。【００１９】
動型振動騒音制御装置５０の構成要素について具体的に説明する。周波数検出部１３は、エンジンパルスが入力されて、当該エンジンパルスの周波数ω０を検出する。そして、周波数検出部１３は、周波数ω０に対応する信号を、余弦波発生部１４ａ及び正弦波発生部１４ｂに出力する。【００２０】
余弦波発生部１４ａ及び正弦波発生部１４ｂは、それぞれ、周波数検出部１３で検出された周波数ω０を有する基準余弦波ｘ０（ｎ）及び基準正弦波ｘ１（ｎ）を生成する。具体的には、余弦波発生部１４ａ及び正弦波発生部１４ｂは、式（１）及び式（２）で表されるような基準余弦波ｘ０（ｎ）及び基準正弦波ｘ１（ｎ）を生成する。式（１）及び式（２）において、「ｎ」は自然数であり、サンプリング時間に相当する（以下同様とする）。また、「Ａ」は振幅を示し、「φ」は初期位相を示している。【００２１】
ｘ０（ｎ）＝Ａｃｏｓ（ω０ｎ＋φ）    式（１）
ｘ１（ｎ）＝Ａｓｉｎ（ω０ｎ＋φ）    式（２）
そして、余弦波発生部１４ａ及び正弦波発生部１４ｂは、それぞれ、生成した基準余弦波ｘ０（ｎ）及び基準正弦波ｘ１（ｎ）に対応する基準信号を、適応ノッチフィルタ１５及び参照信号生成部１６に出力する。このように、余弦波発生部１４ａ及び正弦波発生部１４ｂは基準信号生成手段として機能する。【００２２】
適応ノッチフィルタ１５は、基準余弦波ｘ０（ｎ）及び基準正弦波ｘ１（ｎ）に対してフィルタ処理を行うことで、スピーカ１０に出力する制御信号ｙ（ｎ）を生成する。具体的には、適応ノッチフィルタ１５は、ｗ更新部１７から入力されたフィルタ係数ｗ０（ｎ）、ｗ１（ｎ）に基づいて制御信号ｙ（ｎ）を生成する。詳しくは、適応ノッチフィルタ１５は、式（３）に示すように、基準余弦波ｘ０（ｎ）に対してフィルタ係数ｗ０（ｎ）を乗算した値と、基準正弦波ｘ１（ｎ）に対してフィルタ係数ｗ１（ｎ）を乗算した値とを加算することで、制御信号ｙ（ｎ）を求める。なお、以下では、フィルタ係数ｗ０、ｗ１を区別しないで用いる場合には、適宜「フィルタ係数ｗ」と表記する。【００２３】
ｙ（ｎ）＝ｗ０（ｎ）ｘ０（ｎ）＋ｗ１（ｎ）ｘ１（ｎ）    式（３）
スピーカ１０は、適応ノッチフィルタ１５から入力された制御信号ｙ（ｎ）に対応する制御音を発生する。こうしてスピーカ１０から発生された制御音は、マイク１１に伝達される。スピーカ１０からマイク１１までの伝達関数を「ｐ」で表す。この伝達関数ｐは、周波数ω０によって規定された関数であり、スピーカ１０からマイク１１までの距離や音場の特性に依存している。なお、スピーカ１０からマイク１１までの伝達関数ｐは、予め測定して設定しておく。【００２４】
マイク１１は、エンジンの振動騒音とスピーカ１０から発生された制御音との相殺誤差を検出し、これを誤差信号ｅ（ｎ）としてｗ更新部１７へ出力する。具体的には、マイク１１は、制御信号ｙ（ｎ）、伝達関数ｐ、及びエンジンの振動騒音ｄ（ｎ）に応じた誤差信号ｅ（ｎ）を出力する。【００２５】
参照信号生成部１６は、上記した伝達関数ｐに基づいて、基準余弦波ｘ０（ｎ）及び基準正弦波ｘ１（ｎ）から参照信号を生成して、当該参照信号をｗ更新部１７に出力する。具体的には、参照信号生成部１６は、伝達関数ｐの実数部ｃ０及び虚数部ｃ１を用いる。詳しくは、参照信号生成部１６は、基準余弦波ｘ０（ｎ）に対して伝達関数ｐの実数部ｃ０を乗算した値と、基準正弦波ｘ１（ｎ）に対して伝達関数ｐの虚数部ｃ１を乗算した値とを加算した値を参照信号ｒ０（ｎ）として出力すると共に、この参照信号ｒ０（ｎ）を「π／２」だけ遅らせた信号を参照信号ｒ１（ｎ）として出力する。このように、参照信号生成部１６は、参照信号生成手段として機能する。【００２６】
ｗ更新部１７は、ＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムに基づいて、適応ノッチフィルタ１５で用いられるフィルタ係数の更新を行い、更新後のフィルタ係数を適応ノッチフィルタ１５に出力する。具体的には、ｗ更新部１７は、上記した誤差信号ｅ（ｎ）、及び参照信号ｒ０（ｎ）、ｒ１（ｎ）に基づいて、誤差信号ｅ（ｎ）が最小になるように、適応ノッチフィルタ１５で前回用いられたフィルタ係数の更新を行う。更新後のフィルタ係数を「ｗ０（ｎ＋１）、ｗ１（ｎ＋１）」と表記し、更新前のフィルタ係数ｗを「ｗ０（ｎ）、ｗ１（ｎ）」と表記すると、以下の式（４）及び式（５）より、更新後のフィルタ係数ｗ０（ｎ＋１）、ｗ１（ｎ＋１）は求められる。【００２７】
ｗ０（ｎ＋１）＝ｗ０（ｎ）−μ’・ｅ（ｎ）・ｒ０（ｎ）    式（４）
ｗ１（ｎ＋１）＝ｗ１（ｎ）−μ’・ｅ（ｎ）・ｒ１（ｎ）    式（５）
式（４）及び式（５）において、「μ’」はステップサイズパラメータと呼ばれる収束スピードを決める所定の定数である。詳しくは、ステップサイズパラメータμ’は、基準となるステップサイズパラメータμ（以下、「基準ステップサイズパラメータμ」と呼ぶ。）を変更することで得られる値である。詳細は後述するが、本実施例においては、ｗ更新部１７は、基準ステップサイズパラメータμを変更することでステップサイズパラメータμ’を求めて、当該ステップサイズパラメータμ’に基づいてフィルタ係数の更新を行う。このように、ｗ更新部１７は、ステップサイズパラメータ変更手段として機能する。【００２８】
［ステップサイズパラメータ変更方法］
次に、本実施例におけるステップサイズパラメータ変更方法について、具体的に説明する。【００２９】
まず、ステップサイズパラメータを変更する理由について説明する。上記したように、参照信号を求める際にスピーカ１０からマイク１１までの伝達関数ｐが用いられる。この伝達関数ｐは、予め設定され、基本的には変更されない。しかしながら、スピーカ１０からマイク１１までの音場における実際の伝達関数は、常時変化する傾向にある。例えば、スピーカ１０の経年変化や乗員などに応じて変化する。このように実際の伝達関数が変化した場合、予め設定された伝達関数ｐと実際の伝達関数との間に誤差（特に、位相誤差）が生じることとなる。以下では、スピーカ１０の経年変化などに起因する伝達関数間の誤差を「伝達関数誤差」と呼ぶ。【００３０】
伝達関数ｐより求められた参照信号は、フィルタ係数を算出する際に用いられるので（式（４）及び式（５）を参照）、上記のような伝達関数誤差が生じた場合、フィルタ係数は発散する傾向にある。つまり、適応ノッチフィルタが発散する傾向にあると言える。【００３１】
したがって、本実施例では、伝達関数誤差による適応ノッチフィルタの発散を抑制するべく、ステップサイズパラメータを変更して、変更後のステップサイズパラメータによってフィルタ係数を更新する。具体的には、伝達関数誤差を適宜知ることは困難であるため、本実施例では、伝達関数誤差の状況を表している適応ノッチフィルタの出力振幅に基づいて、ステップサイズパラメータを変更する。【００３２】
より具体的に、ステップサイズパラメータの変更手順について説明する。まず、ｗ更新部１７は、基準ステップサイズパラメータμを用いてフィルタ係数を更新する。具体的には、ｗ更新部１７は、式（４）及び式（５）中の「μ’」を「μ」で置き換えた式より、フィルタ係数ｗ０（ｎ＋１）、ｗ１（ｎ＋１）を算出する。以下、このような更新を「通常更新」とも呼ぶ。なお、基準ステップサイズパラメータμは一定値である。【００３３】
図２は、基準ステップサイズパラメータμを用いた通常更新の一例を示している。図２は、横軸に基準余弦波ｘ０に用いるフィルタ係数ｗ０を示しており、縦軸に基準正弦波ｘ１に用いるフィルタ係数ｗ１を示している。また、図２において、「ｗ（ｎ）」は更新前のフィルタ係数ｗ０（ｎ）、ｗ１（ｎ）によって規定されるベクトルを示しており、「ｗ（ｎ＋１）」は更新後のフィルタ係数ｗ０（ｎ＋１）、ｗ１（ｎ＋１）によって規定されるベクトルを示している。図中の破線矢印に示すように、基準ステップサイズパラメータμによって、フィルタ係数ｗ（ｎ）がフィルタ係数ｗ（ｎ＋１）に更新されていることがわかる。【００３４】
次に、ｗ更新部１７は、通常更新された後のフィルタ係数ｗ０（ｎ＋１）、ｗ１（ｎ＋１）から適応ノッチフィルタの出力振幅を求める。具体的には、出力振幅を「ｗｗ」と表記すると、出力振幅ｗｗは、以下の式（６）に示すように、フィルタ係数ｗ０（ｎ＋１）、ｗ１（ｎ＋１）の２乗和から求められる。【００３５】
ｗｗ＝｛ｗ０（ｎ＋１）｝２＋｛ｗ１（ｎ＋１）｝２    式（６）
なお、フィルタ係数ｗ０（ｎ＋１）、ｗ１（ｎ＋１）の２乗和を出力振幅ｗｗとして用いることに限定はされない。他の例では、フィルタ係数ｗ０（ｎ＋１）、ｗ１（ｎ＋１）の２乗和に対して平方根を取った値を、出力振幅ｗｗとして用いることができる。【００３６】
次に、ｗ更新部１７は、出力振幅ｗｗに基づいて、ステップサイズパラメータを変更するために用いるパラメータ（以下、「変更用パラメータα」と表記する。）を算出する。基本的には、ｗ更新部１７は、出力振幅ｗｗが大きくなるほど小さい値を有する変更用パラメータαを算出する。【００３７】
図３は、変更用パラメータαの算出方法を具体的に説明するための図を示している。図３は、横軸に出力振幅ｗｗを示し、縦軸に変更用パラメータαを示している。矢印７１で示すように、出力振幅ｗｗが所定値Ｐ以下である場合（ｗｗ≦Ｐ）には、変更用パラメータαは「１」に設定される。変更用パラメータαとして「１」を用いてステップサイズパラメータμ’が求められた場合、当該ステップサイズパラメータμ’は基準ステップサイズパラメータμと同一の値となる。そのため、当該ステップサイズパラメータμ’を用いたフィルタ係数の更新は、通常更新と同様のものとなる。【００３８】
なお、所定値Ｐは、伝達関数誤差がないとき（つまり、通常使用時）の制御信号レベル最大値を基準に設定される。このような所定値Ｐを用いることで、伝達関数誤差がそれほど生じていないと言える場合に、ステップサイズパラメータμ’が無駄に変更されてしまうことを抑制することが可能となる。【００３９】
また、矢印７２で示すように、出力振幅ｗｗが所定値Ｐよりも大きく且つ「１」以下である場合（Ｐ＜ｗｗ≦１）には、出力振幅ｗｗが大きくなるほど小さい値を有する変更用パラメータαが算出される。具体的には、矢印７５で示すように、出力振幅ｗｗが大きくなるに従って、変更用パラメータαが線形に減少される。詳しくは、「１」から所定値Ｑまでの範囲内で、変更用パラメータαが減少される。この場合、ｗ更新部１７は、式（７）より、変更用パラメータαを算出する。【００４０】
α＝（１−Ｑ）／（Ｐ−１）×ｗｗ＋（ＰＱ−１）／（Ｐ−１）    式（７）
更に、矢印７３で示すように、出力振幅ｗｗが「１」よりも大きい場合（ｗｗ＞１）には、変更用パラメータαは所定値Ｑに設定される。つまり、変更用パラメータαは所定値Ｑよりも小さな値に設定されない。なお、所定値Ｑは、製品上保障する最大伝達関数誤差の発生時に、安定化可能なステップサイズパラメータに応じて設定される。こうすることにより、比較的大きな伝達関数誤差が発生した場合に、ステップサイズパラメータμ’を適切な値に固定することができ、システムを安定化させることが可能となる。【００４１】
なお、図３中の矢印７５で示すように、出力振幅ｗｗに応じて変更用パラメータαを線形に減少させることに限定はされない。他の例では、出力振幅ｗｗに応じて変更用パラメータαを２次関数的に減少させることができる。更に他の例では、このように変更用パラメータαを連続的に減少させずに、出力振幅ｗｗに応じて変更用パラメータαを段階的に減少させることができる。【００４２】
次に、ｗ更新部１７は、上記のように求められた変更用パラメータαに基づいて、最終的にフィルタ係数を更新するために用いるステップサイズパラメータμ’を決定する。具体的には、ｗ更新部１７は、システム起動時からの変更用パラメータαの最小値（言い換えるとシステムブート時からの最小値であり、以下では「変更用パラメータ最小値αｍｉｎ」と表記する。）に基づいて基準ステップサイズパラメータμを変更した値を、ステップサイズパラメータμ’として決定する。即ち、今回求められた変更用パラメータαによってステップサイズパラメータμ’を毎回変更するわけではなく、これまでに求められた変更用パラメータαの最小値αｍｉｎによってステップサイズパラメータμ’を変更する。こうしているのは、変更用パラメータαが求められる毎にその変更用パラメータαでステップサイズパラメータμ’を変更すると、変更用パラメータαの変化に応じてステップサイズパラメータμ’も変化してしまい、適応ノッチフィルタの発散が適切に抑制されないものと考えられるからである。【００４３】
この場合、ｗ更新部１７は、式（８）に示すように、基準ステップサイズパラメータμを変更用パラメータ最小値αｍｉｎ倍した値を、ステップサイズパラメータμ’として決定する。なお、変更用パラメータ最小値αｍｉｎの初期値は「１」に設定される。【００４４】
μ’＝αｍｉｎ×μ    式（８）
詳しくは、ｗ更新部１７は、今回求められた変更用パラメータαと、変更用パラメータ最小値αｍｉｎ（即ち、今回までに求められた変更用パラメータαの最小値）とを比較することで、変更用パラメータαによって変更用パラメータ最小値αｍｉｎを更新するか否かを判断する。より具体的には、ｗ更新部１７は、今回求められた変更用パラメータαが変更用パラメータ最小値αｍｉｎ未満である場合には、変更用パラメータαによって変更用パラメータ最小値αｍｉｎを更新する。つまり、変更用パラメータ最小値αｍｉｎを、今回求められた変更用パラメータαに設定する。この場合には、ｗ更新部１７は、今回求められた変更用パラメータαによって基準ステップサイズパラメータμを変更した値を、フィルタ係数を更新するために用いるステップサイズパラメータμ’として決定する。【００４５】
これに対して、ｗ更新部１７は、今回求められた変更用パラメータαが変更用パラメータ最小値αｍｉｎ以上である場合、変更用パラメータ最小値αｍｉｎを更新しない。この場合には、ｗ更新部１７は、変更用パラメータ最小値αｍｉｎによって基準ステップサイズパラメータμを変更した値を、つまり今回までに求められた変更用パラメータαの最小値によって基準ステップサイズパラメータμを変更した値を、フィルタ係数を更新するために用いるステップサイズパラメータμ’として決定する。【００４６】
そして、ｗ更新部１７は、このように決定されたステップサイズパラメータμ’を用いて、フィルタ係数を更新する。なお、上記では式（４）及び式（５）を用いてフィルタ係数を更新することを説明したが、実際に式（４）及び式（５）の演算を行う必要はない。これは、基準ステップサイズパラメータμを用いた通常更新の演算が既に行われているため、つまり式（４）及び式（５）中の「μ’」を「μ」とした演算が既に行われているため、通常更新時に得られた値を利用して、ステップサイズパラメータμ’によって更新後のフィルタ係数を求めることができるからである。こうすることで、演算処理を軽減することができる。【００４７】
以上説明した本実施例におけるステップサイズパラメータ変更方法によれば、変更用パラメータ最小値αｍｉｎを用いてステップサイズパラメータμ’を適切に変更することができる。よって、スピーカ１０の経年変化などに起因する伝達関数誤差による適応ノッチフィルタの発散を、効果的に抑制することが可能となる。【００４８】
［ステップサイズパラメータ変更処理］
次に、図４を参照して、ステップサイズパラメータ変更処理について説明する。図４は、ステップサイズパラメータ変更処理を示すフローチャートである。この処理は、ｗ更新部１７によって、所定の周期で繰り返し実行される。【００４９】
まず、ステップＳ１０１では、ｗ更新部１７は、基準ステップサイズパラメータμを用いてフィルタ係数を更新する、つまり通常更新を行う。そして、処理はステップＳ１０２に進む。【００５０】
ステップＳ１０２では、ｗ更新部１７は、通常更新後のフィルタ係数から適応ノッチフィルタの出力振幅ｗｗを求め、出力振幅ｗｗに基づいて変更用パラメータαを算出する。例えば、ｗ更新部１７は、図３に示したような出力振幅ｗｗと変更用パラメータαとの関係に従って、変更用パラメータαを求める。そして、処理はステップＳ１０３に進む。【００５１】
ステップＳ１０３では、ｗ更新部１７は、ステップＳ１０２で求められた変更用パラメータαが変更用パラメータ最小値αｍｉｎ未満であるか否かを判定する。変更用パラメータαが変更用パラメータ最小値αｍｉｎ未満である場合（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０４に進む。この場合、ｗ更新部１７は、変更用パラメータαによって変更用パラメータ最小値αｍｉｎを更新し（ステップＳ１０４）、処理はステップＳ１０６に進む。【００５２】
これに対して、変更用パラメータαが変更用パラメータ最小値αｍｉｎ以上である場合（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、処理はステップＳ１０５に進む。この場合、ｗ更新部１７は、変更用パラメータαによって変更用パラメータ最小値αｍｉｎを更新しない（ステップＳ１０５）。そして、処理はステップＳ１０６に進む。【００５３】
ステップＳ１０６では、ｗ更新部１７は、変更用パラメータ最小値αｍｉｎに基づいてステップサイズパラメータμ’を算出する。具体的には、ｗ更新部１７は、式（８）に示したように、基準ステップサイズパラメータμを変更用パラメータ最小値αｍｉｎ倍した値を、ステップサイズパラメータμ’として決定する。そして、処理はステップＳ１０７に進む。【００５４】
ステップＳ１０７では、ｗ更新部１７は、ステップＳ１０６で算出されたステップサイズパラメータμ’に基づいて、フィルタ係数の更新を再度行う。そして、処理は終了する。【００５５】
［本実施例による効果］
次に、図５及び図６を参照して、本実施例による効果について説明する。ここでは、本実施例と、ステップサイズパラメータμ’を変更しなかった場合、つまり基準ステップサイズパラメータμのみを使用してフィルタ係数を更新し続けた場合（以下、「第１比較例」と呼ぶ。）とを比較する。また、本実施例と、変更用パラメータ最小値αｍｉｎを用いずに変更用パラメータαによってステップサイズパラメータμ’を変更し続けた場合（以下、「第２比較例」と呼ぶ。）とを比較する。【００５６】
図５は、本実施例及び第１比較例による結果の一例を示す。なお、ここでは、スピーカ１０を右フロントドアに設置し、マイク１１を運転者の頭上に設置した場合において、５０（Ｈｚ）の定常騒音を用い、伝達関数の位相誤差を６０度に設定した場合の結果を例示する。【００５７】
図５（ａ）は、第１比較例による結果の一例を示している。具体的には、図５（ａ）は、左側にスピーカ入力信号（ｙ（ｎ）に相当する）の時間変化を示し、右側に誤差マイク信号の時間変化を示している。なお、図５（ａ）の縦軸のスケールはかなり大きい。これより、スピーカ入力信号の振幅が大きく変動しており、誤差マイク信号が収束していないことがわかる。つまり、車室内の振動騒音が適切に抑制されていないと言える。これは、伝達関数誤差に起因する適応ノッチフィルタの発散によるものと考えられる。【００５８】
図５（ｂ）は、本実施例による結果の一例を示している。具体的には、図５（ｂ）は、左側にスピーカ入力信号（ｙ（ｎ）に相当する）の時間変化を示し、右側に誤差マイク信号の時間変化を示している。これより、スピーカ入力信号の振幅がほぼ一定になっており、誤差マイク信号が収束していることがわかる。つまり、車室内の振動騒音が適切に抑制されていると言える。こうなっているのは、ステップサイズパラメータμ’が適切に変更されることで、適応ノッチフィルタの発散が適切に抑制されたからであると考えられる。【００５９】
次に、図６は、本実施例及び第２比較例による結果の一例を示す。なお、ここでも、スピーカ１０を右フロントドアに設置し、マイク１１を運転者の頭上に設置した場合において、５０（Ｈｚ）の定常騒音を用い、伝達関数の位相誤差を６０度に設定した場合の結果を例示する。【００６０】
図６（ａ）は、第２比較例による結果の一例を示している。具体的には、図６（ａ）は、左側にスピーカ入力信号（ｙ（ｎ）に相当する）の時間変化を示し、中央に誤差マイク信号の時間変化を示し、右側に変更用パラメータαの時間変化を示している。これより、スピーカ入力信号の振幅が大きく変動しており、誤差マイク信号が収束していないことがわかる。つまり、車室内の振動騒音が適切に抑制されていないと言える。こうなっているのは、図６（ａ）の右側に示すような変更用パラメータαの変化に応じて、ステップサイズパラメータμ’が大きく変更されることで、適応ノッチフィルタの発散を適切に抑制できなかったためであると考えられる。【００６１】
図６（ｂ）は、本実施例による結果の一例を示している。具体的には、図６（ｂ）は、左側にスピーカ入力信号（ｙ（ｎ）に相当する）の時間変化を示し、中央に誤差マイク信号の時間変化を示し、右側に変更用パラメータ最小値αｍｉｎの時間変化を示している。これより、スピーカ入力信号の振幅がほぼ一定になっており、誤差マイク信号が収束していることがわかる。つまり、車室内の振動騒音が適切に抑制されていると言える。こうなっているのは、図６（ｂ）の右側に示すような変更用パラメータ最小値αｍｉｎによってステップサイズパラメータμ’が適切に変更され、短時間で固定値に収束することで、適応ノッチフィルタの発散が適切に抑制されたからであると考えられる。【００６２】
［変形例］
本発明は、１つのスピーカ１０のみを具備して構成された能動型振動騒音制御装置５０への適用に限定されない。本発明は、複数のスピーカを具備して構成された能動型振動騒音制御装置にも適用することができる。この場合には、複数のスピーカごとに、ステップサイズパラメータμ’を変更すれば良い。つまり、複数のスピーカごとに出力振幅ｗｗを算出して、変更用パラメータ最小値αｍｉｎを独立に求めて、ステップサイズパラメータμ’を変更すれば良い。【００６３】
また、上記では本発明を車両に適用する例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。本発明は、車両の他に、船や、ヘリコプターや、飛行機などの種々の移動体に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、エンジン等の振動騒音源を有する移動体の室内等の閉空間に適用され、振動騒音を能動的に制御するために利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１０  スピーカ
１１  マイク
１３  周波数検出部
１４ａ  余弦波発生部
１４ｂ  正弦波発生部
１５  適応ノッチフィルタ
１６  参照信号生成部
１７  ｗ更新部
５０  能動型振動騒音制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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